【FPGA】の謎

Question

E-P1【FPGA】の謎皆様お久しぶりです。今回、また凄く難解なデジタル用語に出会ってしまい、こちらにスレをたたせて頂きました。Ｐ１に採用されているプログラム回線？らしいのですが、・このFPGAというのは、どの様な物なのか？・Ｐ１に何故採用され、今後どの様な役割をはたしていく為の物なのか詳しい方、議論討論オッケーですので、出来れば最初は理解しやすく簡単に教えて頂ければと質問させていただきました。よろしくお願いします。

茂右衛門 · Accepted Answer

Ｃｏｌｄ Ｍｉｎｋさん　こんにちは(´▽｀)ﾉ 私は技術職員ではありますが、電子系ではありませんので、ググった記事から勝手に読み取らせて頂きました。意義を大きく外していたらごめんなさい。FPGAについてググってみましたところ「FPGA (Field Programmable Gate Array) とは、利用者が独自の論理回路を書き込むことの出来るゲートアレイの一種である。プログラマブルロジックデバイスの中で特に再書き換え可能であるものをこう呼ぶ。 内部構造の一例としては、任意の論理を構成可能な4入力程度の組合わせ回路と順序回路からなる論理ブロックが、格子状に数十×数十程度配置され、その間の配線を簡易なクロスバースイッチで接続した構造をもつものが挙げられる。」とのことで、良く使いそうな論理回路がびっちりと敷き詰められた汎用回路で、使いたい回路を用途に合わせ使える便利な回路と理解をいたしました。荒っぽい理解ですが、昔流行った電子ブロックの極小版みたいですかね^^;;さらに、ググってみたところ、2005年の記事ですが以下の記事が見つかりました。『新型FPGAでがんの発見率が3倍に，オリンパスが内視鏡への適用事例を発表』　http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20051021/109984/　　　記事をE-P1に該当しそうな所をかいつまんでみると、　※（　）内は私のデジカメに応用したと思われる勝手な解釈です^^;;【以下　記事抜粋】　従来，診察後（撮影後）オフライン（レタッチ等）でしか処理できなかった「色彩強調」が，AlteraのFPGAの採用によって診察中（撮影中）にリアルタイムで処理（ライブビュー中のアートフィルター処理）できるようになったことなどによって，表面型腫瘍の発見率が3倍になるという成果が出た。　記事内の写真のキャプションには、FPGAの採用でボード数が激減との文言もありますので、EP-1に搭載されたことに置き換えると、筐体のサイズダウン、コストダウンにも大きく寄与するとともに、ライブビュー中の高速アートフィルター処理を行う上で必要になったと勝手に読み取りました^^　調べきれませんでしたが、ひょっとするとアートフィルター搭載のE-30、E-620にもFPGAが搭載されているか、あるいは、E-30、E-620に比べ、アートフィルターの処理能力等が上がっているのかも・・・・ゴメンナサイ。ちょっとそこまで調べきれませんでした（;´▽｀A``もし、解釈がちょっとでも合っていれば、顕微鏡技術とカメラ事業の技術が密接に関わっていることになり、オリADの「ココロとカラダ、にんげんのぜんぶオリンパス」の通りですね^^以上、私の勝手な解釈まで(´・ω・`)

ichibey · Answer

Field Programmable Gate Arrayプログラミングが可能なIC全般の事ですね。最近のデジタルカメラの多くはファームウエアをVer.UPする事で機能追加を行ったりする場合が有るので、プログラムの格納領域等のメモリ容量の問題は有りますが、後でファームウエアの機能追加やバグ修正を行い易いので専用のICを設計するより都合がいいので採用されているのだと思います。

ガラスの目 · Answer

FPGA 基板つき ディジタル･デザイン･テクノロジ No.1（創刊号）http://item.rakuten.co.jp/book/6016602/でFPGAの学習本がシリーズ化しています。現在No.2まで発売中。自由にロジック回路などをプログラムで作れるため、多くの電子機器で使用されています。電子回路技術者なら設計できることが必須です。ただ、FPGAを使ったから性能が良くなるどうかは別問題です。開発コスト、販売量などの考慮してFPGAの採用の是非が決定されます。販売数量がみこめない売れない製品にFPGAが採用されがちです。（笑）

ぴかちゃんかめちゃんMk2 · Answer

確かに謎ですね？FPGAはProgramがGate Arrayに直接作用して電子回路化するものだったと思います。EPROMなどは結局プログラムを読み出してCPUで処理するので低速ですが、FPGAは回路そのものなので高速です。私が知る限り、FPGAの魅力はふたつ。１修正が容易なので試作品の製造に便利、２回路基板が簡素で少量品のコスト抑制に有利、です。米国防省が後押ししているとかで、兵器開発と生産に活用できそうなのは上記魅力とぴったり一致します。してみると、大量生産の一般市販品にFPGAはどんな効果があるのか不思議ですね。詳しい方、私にも是非ご教授いただきたいと思います。

kaz11 · Answer

FPGAもGate Arreyもデジタル回路の実現手段であってなんら特別なものではないです。
以下平たい表現で端的に書きます。
汎用ロジックゲートICをいっぱい並べるの並べるといっぱい場所が必要なので
最近のデジタルものはほとんどこのようなICを使います。
Gate ArreyはICとして作成するので初期投資が大きく、修正はできない、
その代り単価が安い。
FPGAは中身のないICとして購入して、ゲートの組み合わせを設定。
ICとしての価格は若干高く、都度書き込みするので工数がかかります。
その代り修正したり、ICとして使い回し可能。
Gate Arreyは一発勝負の量産品用。
FPGSはバージョンアップの対応や、
機種間でちょっと機能を変えて使い回しを考慮した部品選定になります。

FPGAもソフトウエアーバージョンアップはできません。
いずれにしろユーザが気にするような内容ではないですよ。

mickycat · Answer

E-P1にFPGA搭載というのはどこからの情報でしょうか?私も興味があり調べてみたいので是非教えてください。皆さんの書き込まれているように、FPGAはField-Programmable Gate Arrayの略で、工場ではなく現場(Field)で回路を書き換え可能(Programmable)な論理デバイス(回路を実現可能な半導体チップ)のことです。簡単にいいますと、中身は論理要素(Logic Element, LE)と配線、それから最近だと整数演算器(高速な演算回路)とブロックメモリ(内蔵メモリ=SRAM)がたくさん詰まったものです。LEは、6bit入力くらいの小さな任意の論理回路を実現するために、ルックアップテーブルというメモリでできています。数万～数百万のLEをつなぐ配線も接続したり切ったりを電気的に選ぶことができます。すなわち、巨大な回路を複数(多数)のLEに分け、それらを適切に配線で接続することにより、FPGA上に所望の回路を実現することができます。もっと簡単にいうと、FPGAは、望みの回路を回路データとして書き込むことにより、何度でも変更可能な半導体チップです。FPGAをE-P1に使用した理由は、画像処理の専用回路によるその高速性と、回路書き換えによる柔軟性ではないかと思います。特別な処理チップではなく普通の(ソフトウェアで動作する)マイクロプロセッサよりも、やはりそれに特化した専用回路の方が高速に処理を行えます。しかし、様々なアートフィルタなどその回路を切り替えたい場合には、カスタムLSIより書き換え可能デバイスであるFPGAの方が適しているといえます。(同じ回路を実装したら、FPGAよりもカスタムLSIの方が高速にはなりますが)ただ、規模にもよりますがFPGAの回路を書き換えるとなると1～数秒かかるのが普通です。E-P1を見ていると、例えばアートフィルタ切替ではそのようなもたつきはないようですから、もしかすると回路切替を積極的に使っているというよりは、単にカスタムLSIの代わりとして使っているのかもしれませんね。少量生産や後の回路修正の点では、FPGAは安くつきますから。

charset=shift_jis · Answer

FPGAは汎用の半導体ですからたぶん今の一眼レフならほとんどすべての機種に使用されているのではないでしょうかカメラ以外にもビデオカメラやＰＣなどにもたくさん使われていますE-P1が特別というわけではないですたぶんシャッター・AF制御・アートフィルタや顔認識等、高速処理が必要な部分には使われていると思いますコンパクトデジカメ等は安いCPLDかもしれません

べんまるも · Answer

>E-P1にFPGA搭載というのはどこからの情報でしょうか?>私も興味があり調べてみたいので是非教えてください。２ｃｈ情報ではないでしょうか。私もあそこのE-P1スレを見ているときにその手のレスを読んだ覚えがあります。

内容・タイトル	返信数	最終投稿日時
E-P1と17mmF2.8	5	2022/11/27 22:54:30
Webcameraとして使えますか？	4	2020/02/14 8:58:21
中古で買ってみました	14	2023/03/12 8:51:57
商品撮影用でマクロレンズがほしい	21	2017/05/08 21:27:00
液晶消して撮影できますか？	5	2015/12/12 0:03:49
今買っても幸せになれる？	20	2015/06/17 20:11:22
レンズ２本、カメラ２台♪	4	2015/04/16 9:39:01
やっぱり白も欲しくて２台体制♪	13	2015/04/16 20:08:26
ジャンクで捕獲	10	2016/02/08 12:59:15
ボディのみ中古を入手しました。	12	2014/10/26 23:04:00

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